大家可否记得2016年风靡全球的手机游戏Pokémon GO？在游戏中，我们可以在不同场景中捉捕宠物小精灵。在现实中，为了对应气候变化问题，科学家们也在玩一款捉捕游戏，不过，捉捕的对象变成了二氧化碳。什麽，二氧化碳都可以捉？这相对于我们过去提到碳中和就会想起节能减排而言，确实是一种应对气候暖化的新思路。
联合国辖下“政府间气候变化专门委员会”(COP) 在2021年向全球发出了红色警示，指人类活动产生过量的温室气体，造成的气候暖化已成为全球迫切面临的危机。香港积极参与应对气候变化的挑战，定下了在2050年前实现碳中和的目标。为此，当局实施了一系列的减碳措施，从零淨发电、节能绿建、绿色运输和全民减废四方面著手，例如以可再生能源代替煤炭发电、利用智能科技加强楼宇节能管理、推广电动车、发展转废为能设施摆脱以堆填形式处理生活垃圾等等。这些措施从多方面减少温室气体的排放量，带动社会各界投身到绿色生活之中。
然而，减排的速度很难追上现代社会排碳的速度。一方面，像绝大多数动物一样，吸收氧气，释放二氧化碳是人类的生物规律；另一方面，在目前能源发展的形势之下，以风能和太阳能为例的新能源均受时空的限制，在大规模的储能技术成熟之前，并无法完全替代传统化石燃料能源。同时，现阶段人们对化石能源依旧有依赖，例如，考虑到能源安全，战略储备需要以化石能源为主；我们的衣服、日用品许多都是化工的产品，也是石油和天然气的副产业。因此，要在短期内实现零碳排放是极大的挑战。
为此，科学家们提出了一种更加积极去应对碳排放的方法：在努力减少碳排放之馀，我们还可以尝试去捕集空气之中，和在碳排放源之中的二氧化碳，并将其封存或转化利用，从而减少空气中的二氧化碳，有利于缓解温室效应。如果捕集的二氧化碳量多于排放量，甚至于达到负碳排放。
这项直接空气捕碳技术（Direct Air Capture, DAC）最早是1999年由美国亚利桑那大学的学者拉克内（Klaus Lackner）提出的。二氧化碳是一种酸性气体，科学家通过硷性吸附剂与空气中二氧化碳产生化学作用，将二氧化碳固态化或液态化，就可“捕捉”并“收集”在工程机器中，达到将二氧化碳从环境空气中去除的效果；固态或液体的二氧化碳可以储存，亦利于运输。科学家将捕集到的二氧化碳加入到硷性的水泥混凝土中，通过酸硷反应进行固定，可以永久封存在岩石之中，防止二氧化碳再溢出大气之中。相比于传统电厂集中排放的碳捕集装置，这项直接空气捕碳技术更适合城市中多样化和分散的碳排放源，可以就近部署二氧化碳的封存或利用场地，减少运输成本。不过，由于空气当中的二氧化碳比较稀薄，浓度只有0.04%，捕集的过程并不容易。所以，要发展“捉碳”工业，必须发掘其经济效益，才能有足够的诱因和持续力，这就需要我们在创意和科技方面下功夫。
其实，捕捉二氧化碳不单可以舒缓地球的温室效应，二氧化碳本身是一种产品，固定后，废气会变成建筑材料。另一方面，实验证明，空气中含高浓度的二氧化碳可以提升植物光合作用的效能，令收成提升百分之三十到百分之四十。二氧化碳也是有气饮料的生产原料。捕集的二氧化碳也是绿色甲醇和绿色航空燃油的原材料。
此外，碳捕集技术也在碳金融市场上有很大用处。20世纪90年代末，在各国签订了《京都议定书》后，碳交易市场也在全球兴起。碳捕集能使企业通过对负碳排放的贡献创造碳信用或获得碳排放配额，从而在碳交易市场上进行交易。这些捕集的二氧化碳也同样可以作为产品交易，成为绿色产业。
2021年，瑞士科创公司Climeworks在冰岛建立了全球最大的直接空气捕碳工厂，每年捕集4,000 吨二氧化碳。今年，国家能建上海成套公司与上海交通大学通过产学研合作，开发了“碳捕块Carbon Box”的装置，以低能耗的工艺，高效地从空气或不同浓度的排放源中捕集高达99%的二氧化碳，目前每年处理超过100 吨，其系统可处理600吨的生产。
由此可见，这种通过减少空气中二氧化碳以应对气候变化的新思路值得香港借镜。香港要走好未来的碳中和之路，也必须要以“减排”和“捉碳”两条腿走路，才能够行稳致远。其实在我们香港，也有十分优秀的科学家在进行碳捕集技术的研究和推广。至于香港的科学家是如何将这项技术逐步发展成为绿色产业，需要什麽条件？碳捕集技术又可以如何利用香港的优势发展？我们下回分解。
参考资料：
香港气候行动蓝图2050。
https://cnsd.gov.hk/wp-content/uploads/2023/05/Opportunity_tc.pdf
张柠涛，王茹洁，& 汪黎东。(2024)。碳中和背景下直接空气捕碳(DAC)的技术发展和经济性评估。《南方能源建设》11(5)，pp. 15-25.